基于IPv6的信息家电技术

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1、基于IPv6的信息家电应用（e-Home）陈萍博士北京大学计算中心pchen@pku.edu.cn1消费电子的数字时代已经来临时钟电子时钟磁带录像机DVD光学照相机数码相机家用电器信息家电2信息家电和智能家居¢回家之前，打电话预先启动家里空调¢在办公室看看家里是否正常¢根据室外光线和室内温度自动开启和关闭窗帘¢根据室内光线调节灯光照明度¢单一遥控器操作所有家电¢冰箱自动检测食物是否过期，通过网络自动订购食物¢……3信息家电应用¢带来新的通信、娱乐和教育方式–VoD：点拨电视节目替代收看电视节目–媒体中心：家庭

2、中各种音视频设备的协作和联动–家庭课堂：传统教学方式的一种变革–智能家居：家庭生活方式的一种转变–其他应用¢把互联网悄然放在家电消费者的手上¢实现家庭间数据、音视频信息共享¢发展趋势和目标：家电智能化和网络化4实现信息家电应用的基本技术问题¢信息家电互联形成家庭网络¢信息家电：–提供一定的智能–拥有自己的网络标识–可以支持或不支持网络功能，逐步过渡到都提供网络支持¢家庭网络接入互联网¢信息家电访问方式：–家庭外部：了解家里情况，远程监控家电–家庭内部：家电统一监控、单一遥控器或设备联动5信息家电发展进程6信息

3、家电应用的基础—家庭联网¢不需要重新布线的联网方式：–电力线网络（Powerline）、有线电视网络（Cable）、电话线网络（Phoneline）等¢需要重新布线的联网方式：–Ethernet、IEEE1394/Firewire、等¢无线方式：–BlueTooth&802.15–无线局域网，如：IEEE802.11–其他方式7家庭网络接入互联网¢FTTH:FiberToTheHome¢ADSL:AsymmetricalDigitalSubscriberLine¢PSTN:–PublicServiceTele

4、phoneNetwork–PublicSwitchedTelecommunicationsNetwork¢Cable¢电力线8IPv6非常适合信息家电应用巨大的地址空间每个家电拥有（128位）自己的标识自动配置家电上网更简单内嵌安全机制提高家电安全9基于IPv6的信息家电应用设计¢家庭网络主干：IPv6overWirelessLAN¢家庭网络成员：–支持IPv6的家电：直接接入家庭网络主干–不支持IPv6的家电：通过家电代理接入¢家庭服务器：–家庭网络的核心–连接家庭网络和互联网–管理家庭网络–支持家电访问1

5、0家庭网络和信息家电11家庭网络核心技术¢家庭网络组网和家电设备接入¢家庭网络中间件（HNM，HomeNetworkMiddleware）实现家庭成员间通信¢家电成员宣告、注册和管理¢家庭网络中的安全机制¢来自于家庭外部的远程家电访问支持¢来自于家庭内部的家电访问支持¢家电代理的设计与实现12核心问题1—组网和接入¢家庭网络主干–IPv6overWirelessLAN¢家电设备接入方式–直接接入家庭网络主干–通过家电代理接入家庭网络主干¢互联网接入方式–FTTH–PSTN13核心问题2—通信机制¢通过家庭网络

6、中间件（HNM，HomeNetworkMiddleware）实现成员间通信–家电设备加入、退出家庭网络的通信机制–家电设备功能宣告通信机制–家电设备命令调用机制–新家电发现机制¢家电设备参加通信的方式：–直接接入家庭网络主干的家电支持HNM–家电代理代表传统家电使用HNM14核心问题3—家电成员管理¢家庭服务器：家电成员的管理和调度中心–统一表示家电设备信息–为家电设备分配地址–管理家电成员加入和退出家庭网络–接收家电成员功能宣告和注册请求–存储在线家电成员身份、基本配置信息、可提供的功能，以及访问方式¢家电

7、设备：家庭网络的成员–加入家电网络时报告身份–通知和宣告可完成的功能–退出时通知家庭服务器15核心问题4—安全管理¢远程家电操作请求的访问控制和安全管理–对来自于家庭外部的家电请求的安全管理–身份认证、访问者管理和访问者授权¢家电访问中的安全控制和管理–应用于：内部或外部的家电访问、家电联动等情况–数据和控制命令传输过程的安全管理–管理命令发送方和接收方的身份识别与授权16核心问题5—家电访问¢远程家电访问：来自于家庭外部的家电设备操作¢本地家电访问：来自于家庭内部的家电设备操作¢访问支持：基于Web技术，采

8、用统一操作面板接收操作请求¢家电服务器：接收访问请求，根据在线家电设备配置信息，调度并向家电设备发布操作命令17核心问题6—家电代理¢代表不支持IPv6的传统家电设备–实现家庭网络通信标准和家电设备特殊命令转换–代理发布新成员宣告–代理提供设备配置和功能描述–执行操作命令如：开／关、切换、音量调整等¢不同的家电提供不同的家电代理，如：空调代理、摄像头代理、音响代理等18过渡时期工作流程19应用场景1